1、某压水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却。若在燃料元件通道进口处的冷却剂温度为℃,流速为。燃料元件表面热流密度。反应堆的工作压力,其栅格为正方形排列(如图所示),棒径d=10mm,栅距P=13mm。分别求距进口0.2m和3.0m处的换热系数及燃料元件外表面温度。
已知:
,,Pr=0.864
,,
P=14.4MPa, t=290℃时,745kg/m3(近似)
CP=5.2kJ/kg℃(近似)
, ts=340℃(近似)
解:由可得
℃ 5分
(1) 距进口0.2m处
因
则
又
则 ℃< 2分
2、
因,所以
2分
因
则:℃
因
则:,℃ 3分
(2) 距进口3.0m处
则℃> 4分
因此,该处的换热为饱和沸腾换热,则
℃
5分
某压力壳型轻水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却,冷却水的平均温度为300℃,平均流速为4米/秒,燃料元件的平均热流量为1430KW/米2,工作压力为14.7MPa,栅格为正方形(如图1所示),燃料元件直径为10毫米,包壳厚度为0.5毫米,燃料芯块外径为8.8毫米,栅距为13毫米。求:
(1) 平均放热系数及元件外表面的平均温度。
(2) 包壳内表面温度和燃料中心温度。
已知:,在该压力下,,,,,间隙等效传热系数为,燃料和包壳的热导率随温度的变化可忽略。
图1
解:(1) 1分
1分
2分
3分
因
有:℃ 3分
(2) 1分
℃ 3分
℃ 3分
℃ 3分
已知和下表。用UO2制成的圆柱形芯块的线功率,℃,则芯块的中心温度是多少? (积分热导率见下表)
解:因
所以
则有
又 3分
因此
由表差值可得
3分
4